Practica 1 Inor2

P12

Química Inorgánica

PREPARACIÓN DE UN COMPUESTO DE COORDINACIÓN:
K3[Fe(ox)3]⋅3H2O (P12)
Objetivos
-

Estudio descriptivo del comportamiento del Fe(III) en solución acuosa y del complejo a
preparar
Conceptos básicos sobre la síntesis y aislamiento de complejos
Realización de la síntesis de un complejo de Fe(III)

Introducción
El hierro, de configuración electrónica [Ar]3d64s2, presenta dosestados de oxidación
importantes: +2 y +3.
Química en solución acuosa
En solución acuosa, el hierro(III) muestra una importante tendencia a la hidrólisis debido
principalmente a su alta carga y pequeño tamaño. Esto determina un bajo valor de pKa (2-3)
para la reacción inicial de hidrólisis, que corresponde a la disociación ácida del acuoión:
[Fe(H2O)6]3+ → [Fe(H2O)5(OH)]2+ + H+

K 25ºC= 8.9E-4

Alaumentar el pH la hidrólisis produce otros hidroxoacuo complejos y polimerización con
formación de policationes con puentes hidroxo:
[Fe(H2O)5(OH)]2+ → [Fe(H2O)4(OH)2]+ + H+ K 25ºC= 5.5E-4
2[Fe(H2O)6]3+ → [Fe(H2O)4(OH)2Fe(H2O)4]4+ + 2H2O + H+ K 25ºC = 1.2E-3
En esta especie binuclear dos octaedros comparten una arista. Los dos átomos de hierro se
sitúan en los centros de los octaedros y se unen porpuentes hidroxo. Al aumentar aún más el
valor de pH, la polimerización continúa hasta que finalmente precipita el óxido férrico
hidratado (Fe2O3⋅H2O) como una masa gelatinosa de color pardo. De los valores de las
constantes de equilibrio correspondientes se observa que aún para medios bastante ácidos
(pH 2-3) el grado de avance de la hidrólisis es muy importante. Por lo tanto, el iónhexaacuohierro (III) sólo se encuentra a valores de pH muy bajos (alrededor de cero).
Formación de compuestos de coordinación
El hierro (III) forma un gran número de complejos. La mayoría de ellos son octaédricos. Se
une preferentemente a ligandos que coordinan a través del oxígeno como los fosfatos,
polifosfatos, oxalatos y polioles como la glicerina y los azúcares. Con el ligando cianuro
forma el[Fe(CN)6]3- y algunas especies pentaciano como [Fe(CN)5X]3- (X= H2O, NO2-, etc.).
Con los ligandos halogenuro forma complejos octaédricos como por ejemplo el [FeF5(H2O)]2y algunos complejos tetraédricos como el FeCl4-.

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P12

Química Inorgánica

Propiedades del K3 [Fe(ox)3]⋅3H2O (ox = oxalato = C2O42-)
El anión trisoxalato ferrato(III) es un complejo de hierro (III) de geometría octaédrica. El
complejoes de un color verde intenso. Cada oxalato está unido al átomo central a través de
dos oxígenos (átomos donadores). Es entonces un ligando bidentado. Hay por lo tanto un
total de seis oxígenos unidos al átomo central, y ese número es el índice de coordinación del
átomo central. Cada oxalato forma un anillo quelato de cinco átomos, constituido por dos
átomos de carbono, dos de oxígeno y el átomocentral (hierro). El complejo es por lo tanto un
quelato. Los quelatos son complejos muy estables termodinámicamente, respecto a la
disociación en sus iones:
[Fe(ox)3]3- ' [Fe(H2O)6]3+ + 3 ox2En este caso, el equilibrio está muy desplazado a la izquierda, y la concentración de los iones
hierro(III) y oxalato en la solución es mínima.
La disposición espacial del anión complejo es la siguiente:

3-

OO

C O
C O

O
O C C O
O
Fe O
C O
O C
O

En el estado sólido, la red cristalina contiene aniones [Fe(ox)3]3-, cationes K+ y moléculas de
agua de cristalización en las proporciones estequiométricas que la fórmula del complejo
determina.
Si se estudia la curva termogravimétrica del K3[Fe(ox)3]⋅3H2O sólido (gráfica de la pérdida
de masa en función de la temperatura), se observa que el complejo pierdea 110ºC 3 moles de
H2O por cada mol de compuesto. Al seguir aumentando la temperatura, el compuesto anhidro
sufre, a aproximadamente 260ºC, reducción térmica a un oxalato de Fe (II) identificado como
K6[Fe2(C2O4)5]. Éste se descompone a alrededor de 400ºC, dando una mezcla de K2CO3 y
Fe2O3.
En la oscuridad, las soluciones del complejo en medio ácido (H2SO4 4M) son estables aún
hasta 100ºC. Sin...